レポーター遺伝子導入マウスを用いた間葉系幹細胞の発生系譜に関する検討

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胎生期の原腸陥入の時期における初期の中胚葉由来の細胞をトレース可能となったMesp1-cre/CAG-EGFPマウスの骨髄をフローサイトメーターにて解析した結果、Mesp1+,Mesp1-どちらの分画にもPDGFRα+/Sca-1+の間葉系幹細胞(MSCs)集団が存在していることが分かった。そしてどちらの分画からも分化誘導実験及び遺伝子発現解析から、脂肪・軟骨・骨へ分化するMSCsをクローナルに分離することが可能であった。以上より、中胚葉由来の細胞中に、MSCsの性質を有する細胞が存在していることが確認できた。またMesp1-cre/CAG-EGFPマウスの骨髄細胞を用いて、神経堤系細胞への分化能解析を行った結果、中胚葉由来であるはずのMesp1-分画の細胞は、神経堤細胞の分化条件下でMesp1-分画の細胞(神経堤由来幹細胞を含む)と同様に神経・グリア・平滑筋という神経堤系統への分化能を有しており、分化誘導前の状態で、神経堤幹細胞マーカーとして知られるP75,Snail,Sox9を発現していることが分かった。Mesp1陽性細胞は神経堤幹細胞マーカーとして知られるPOの発現とは発生の段階で重ならないことが分かっており、Mesp1陽性の中胚葉由来MSCsは、神経堤由来では無いにも関らず、神経堤系統への分化能を有していたこととなる。これまでの研究で、MSCsの一部の供給源は神経堤幹細胞(NCSCs)であると言われていたが、我々の解析の結果、中胚葉由来の細胞中にも間葉系及び神経堤系という2種類の系列への細胞に分化する能力を有する細胞が存在していることが分かった。いまだにMSCs及びNCSCsの生体内での局在や全ての起源が明らかとなった訳ではないが、我々の研究によりMSCsと定義される細胞の発生学的起源やin vivoでの局在、振る舞いが明らかになり、再生医療の細胞供給源をより安全で確実なものにできると期待している。